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Perfectionnements aux véhicules à chenilles.
Cette invention est relative à la direction et à la suspension des véhicules à chenilles et notamment de ceux dont les roues ou galets porteurs sont reliés entre eux de manière à supporter chacun une fraction proportionnelle de la charge.
Le moyen usuel de diriger des véhicules à chenilles consiste à réduire la vitesse de la chenille située d'un côté du véhicule par rapport à la vitesse de la chenille située de l'autre côté, à l'aide d'un système de freins et d'embrayages ou d'engrenages différentiels, ce qui revient à faire déraper la masse entière du véhicule pour détourner celui-ci de sa direction première. Les inconvénients de ce
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moyen de direction sont bien connus, car le dérapage latéral des chenilles non seulement absorbe une grande puissance mais encore détériore la surface sur laquelle chemine le véhicule.
Le principal but de l'invention est d'écarter ces inconvénients en employant une direction perfectionnée au moyen de laquelle on puisse éviter le dérapage.
Selon l'invention, on monte les roues des chenilles situées de part et d'autre du véhicule, de telle manière qu'on puisse les faire dévier angulairement, dans un plan horizontal, par rapport au châssis du véhicule pour inscrire ou orienter en courbe les chenilles ou leurs chaînons. De cette façon, lorsqu'on oriente ainsi les chenilles, elles suivent des trajets courbes permettant de diriger le véhicule de la manière voulue.
De préférence, on applique l'invention à un véhicule à chenilles de la construction décrite dans le brevet n .410.832, dont les roues ou galets sont en prise avec les brins supérieur et inférieur des chenilles et dont toutes les roues ont sensiblement le même diamètre.Quand on emploie quatre roues à chenilles de chaque côté du véhicule, les roues peuvent être accouplées entre elles par paires au moyen de balanciers et ces balanciers peuvent être montés pour pivoter non seulement autour d'un axe horizontal mais encore autour d'un axe vertical sous l'action de bielles convenablement disposées qui sont accouplées au-volant de direction, à une pédale ou à un dispositif analogue afin qu'on puisse orienter les roues de la manière précitée pour diriger le véhicule.
Afin que l'invention soit bien comprise et pour faciliter sa mise à exécution, on la décrira ci-après plus en détail en se référant aux dessins annexés, donnés à titre d'exemple, dans lesquels:
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Fig. 1 est une vue de côté du châssis d'un véhicule à chenilles construit conformément à l'invention,
Fig. 2 est une vue en plan correspondant à la Fig.l.
Fig. 3 est une vue en bout d'une partie de la construction représentée sur la Fig. l, et
Fig. 4 est une vue schématique montrant les positions relatives des galets porteurs dans un virage.
On a représenté l'invention appliquée, à titre d'exemple, à un véhicule à chenilles présentant les caractéristiques générales spécifiées dans le brevet n .410.832.
Comme le montre le dessin, le véhicule comporte de chaque côté quatre roues 5 qui ont toutes le même diamètre et sont en prise avec les brins supérieur et inférieur des chenilles correspondantes désignées par le chiffre de référence 6. Les roues 5 sont accouplées entre elles par paires et sont montées pour pouvoir tourner sur des balanciers 7 qui sont articulés sur des pivots 8 à mi-distance des axes des roues, comme le montre le dessin, les pivots 8 étant disposés dans des consoles ou logements 9 susceptibles de tourner autour des pivots verticaux 10 qui comportent une partie sphérique ou cylindrique faisant saillie vers le haut. Les pivots verticaux 10 sont montés dans des blocs 10b portant les tourillons 11b décrits ci-après. Chaque balancier est ainsi'apte à exécuter tant un mouvement vertical qu'un mouvement dans un plan horizontal.
Chacune des consoles 9 portant le balancier correspondant 7 est reliée au châssis 13 du véhicule au moyen de deux bras oscillants 11 (Fig. 3) qui comportent des pivots horizontaux 12 à leurs extrémités reliées au châssis du véhicule, de telle manière que les bras 11 guident le trajet vertical des axes des balanciers par rapport au châssis 13 du véhicule. A leurs extrémités extérieures les bras
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oscillants 11 sont fourchus en lla et sont reliés aux extrémités supérieure et inférieure des consoles 9 au moyen de tourillons llb faisant saillie des blocs 10b. Les bras oscillants 11 sont reliés aux consoles correspondantes 9 d'un côté du véhicule et à un balancier longitudinal 14 monté à pivot à mi-longueur du châssis 13 du véhicule, en 15, ou à un autre endroit.
Les bras oscillants 11 combinés aux balanciers 7 de l'autre côté du véhicule sont également raccordés à un balancier longitudinal 14 disposé de manière analogue.
Pour assurer la stabilité longitudinale du véhicule, les extrémités des balanciers 14 situés de chaque côté du véhicule sont reliées entre elles par des balanciers transversaux 16 qui sont pivotés sensiblement au milieu de leur longueur, dans l'axe de symétrie longitudinal du châssis du véhicule.
Dans l'exemple représenté, les bras oscillants 11 combinés à chacun des balanciers 7 sont raccordés aux balanciers longitudinaux 14 par l'intermédiaire des balanciers transversaux 16. Comme le montrent les dessins, les extrémités de chaque balancier transversal 16 sont attachées à des bras 17 descendant des blocs 10b, comme le montre la Fig. 3, et près des extrémités de chaque balancier 16 les extrémités des balanciers longitudinaux 14 sont reliées par l'entremise de tampons élastiques 18 maintenus entre des chapeaux ou godets de forme appropriée, les balanciers longitudinaux 14 et les balanciers transversaux 16 étant reliés entre eux par des boulons 19. Les bras 17 peuvent être articulés aux blocs lOb au moyen de tourillons supplémentaires, mais quand on emploie des pivots sphériques 10, ces tourillons supplémentaires ne sont pas nécessaires.
Etant donné que les balanciers équilibrés 14 et 16 sont à l'abri de toutes les tensions excepté les tensions de flexion verticales, on les constitue dans
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l'exemple représenté par des ressorts à lames, de façon à assurer ainsi au système de suspension l'élasticité requise.
Au lieu de balanciers 14 et 16 on peut employer à titre de variante, pour accomplir les mêmes fonctions, des leviers coudés, des tiges de traction ou de compression, ou des tiges, barres ou bielles élastiques.
La position angulaire de chaque paire de roues et des balanciers correspondants 7 par rapport aux axes verticaux correspondants 10 est commandée par le volant de direction 20, par une pédale ou par un autre mécanisme approprié, le mouvement du volant de direction, pédale ou organe analogue étant communiqué par l'intermédiaire d'une bielle 21 accouplée par un levier 22 à des leviers coudés 24 raccordés respectivement à deux bielles 25 qui sont accouplées aux extrémités intérieures des balanciers 7, comme le montre la Fig. 2. Les leviers coudés 24 sont accouplés entre eux par une bielle 26 de manière que la rotation du volant de direction 20 fasse tourner les quatre paires de roues par rapport aux axes verticaux des balanciers d'angles tels que si on prolongeait les axes, ils se couperaient en un point commun 27 comme l'indique la vue schématique de la Fig. 4.
Ceci est réalisé en choisissant convenablement les rapports des angles des leviers 24, de manière à assurer le mouvement angulaire requis des roues situées d'un côté par rapport aux roues situées de l'autre coté. De cette façon, en prenant un virage, les chenilles ou leurs chaînons se placent de part et d'autre du véhicule selon leurs rayons de courbure relatifs corrects.
Un certain jeu ou flexibilité dans le sens latéral des chatnons constituant les chenilles est indispensable pour que les chenilles puissent prendre le virage requis, mais afin d'empêcher une déviation latérale anormale entre les points de
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contact avec les roues à chenilles, qui pourrait se produire quand on attaque obliquement un obstacle et qui pourrait faire. sauter les chenilles des roues, on peut limiter de manière déterminée à la quantité requise pour la direction l'amplitu- de du mouvement latéral entre les chaînons ou éléments adjacents des chenilles. La direction peut être imprimée par l'effort musculaire seul ou, dans le cas de véhicules lourds, par l'intermédiaire d'un servo-moteur à énergie pneumatique, hydraulique ou autre.
La roue avant ou arrière de chaque groupe de roues porteuses 5 est agencée pour recevoir l'entraînement du moteur 28 par l'intermédiaire d'engrenages ou d'une autre transmission,ou directement. Dans l'exemple représenté, l'entraînement est produit par l'intermédiaire d'une boite à engrenages 29, d'un arbre 30 et d'un différentiel 31 qui est accouplé au moyen d'arbres télescopants à joints universels 32 à des pignôns 33 engrenant avec des couronnes dentées 34 solidaires de la roue arrière de chaque chenille, comme le montre le dessin.
Afin qu'un véhicule construit selon les principes énoncés ci-dessus soit apte, dans des cas exceptionnels, à prendre un virage de plus petit rayon de courbure que la limite de courbure possible des chenilles, il peut être muni en outre, selon l'invention, de dispositifs appropriés tels que freins, embrayages ou engrenages différentiels combinés au différentiel 31, permettant de réduire la vitesse dune chenille par rapport à celle de l'autre, de façon à prendre le virage partie en raison de la courbure des che- nilles., partie par dérapage.
Grâce à la présente invention il est possible d'im- . primer au véhicule la direction voulue en faisant prendre
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aux roues 5 diverses positions angulaires par rapport au châssis du véhicule dans un plan horizontal, de manière que les chenilles soient obligées de suivre un trajet courbe et qu'on puisse ainsi dans la plupart des cas diriger le véhicule sans dérapage, à la différence des véhicules à chenilles connus jusqu'à présent.
REVENDICATIONS
1) Véhicule à chenilles caractérisé en ce que les roues ou galets des chenilles situées de part et d'autre du véhicule sont montés de manière qu'on puisse les faire dévier angulairement dans un plan horizontal par rapport au châssis du véhicule pour inscrire ou orienter en courbe les chenilles ou leurs chaînons, aux fins spécifiées.
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Improvements to tracked vehicles.
This invention relates to the steering and the suspension of tracked vehicles and in particular of those whose wheels or carrying rollers are interconnected so as to each support a proportional fraction of the load.
The usual way to steer tracked vehicles is to reduce the speed of the track on one side of the vehicle compared to the speed of the track on the other side, using a brake system and clutches or differential gears, which amounts to making the entire mass of the vehicle skid to divert it from its primary direction. The disadvantages of this
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means of steering are well known, because the lateral skidding of the tracks not only absorbs a great deal of power but also deteriorates the surface on which the vehicle travels.
The main object of the invention is to overcome these drawbacks by employing improved steering by means of which skidding can be avoided.
According to the invention, the wheels of the caterpillars located on either side of the vehicle are mounted in such a way that they can be deflected angularly, in a horizontal plane, with respect to the chassis of the vehicle in order to register or orient in a curve. caterpillars or their links. In this way, when the tracks are oriented in this way, they follow curved paths allowing the vehicle to be steered in the desired manner.
Preferably, the invention is applied to a tracked vehicle of the construction described in patent n. 410,832, the wheels or rollers of which are in engagement with the upper and lower strands of the tracks and of which all the wheels have substantially the same diameter. When four crawler wheels are used on each side of the vehicle, the wheels can be coupled together in pairs by means of rockers and these rockers can be mounted to rotate not only about a horizontal axis but also about an axis vertical under the action of suitably arranged connecting rods which are coupled to the steering wheel, a pedal or the like so that the wheels can be oriented in the aforementioned manner to steer the vehicle.
In order for the invention to be fully understood and to facilitate its implementation, it will be described below in more detail with reference to the accompanying drawings, given by way of example, in which:
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Fig. 1 is a side view of the chassis of a tracked vehicle constructed in accordance with the invention,
Fig. 2 is a plan view corresponding to Fig.l.
Fig. 3 is an end view of part of the construction shown in FIG. l, and
Fig. 4 is a schematic view showing the relative positions of the carrier rollers in a bend.
The invention has been shown applied, by way of example, to a tracked vehicle having the general characteristics specified in patent n. 410,832.
As shown in the drawing, the vehicle has on each side four wheels 5 which all have the same diameter and are engaged with the upper and lower strands of the corresponding tracks designated by the reference numeral 6. The wheels 5 are coupled together by pairs and are mounted to be able to rotate on balances 7 which are articulated on pivots 8 halfway between the axes of the wheels, as shown in the drawing, the pivots 8 being arranged in consoles or housings 9 capable of rotating around the pivots verticals 10 which have a spherical or cylindrical part projecting upwards. The vertical pivots 10 are mounted in blocks 10b carrying the journals 11b described below. Each balance is thus able to perform both a vertical movement and a movement in a horizontal plane.
Each of the consoles 9 carrying the corresponding balance 7 is connected to the chassis 13 of the vehicle by means of two oscillating arms 11 (Fig. 3) which have horizontal pivots 12 at their ends connected to the chassis of the vehicle, such that the arms 11 guide the vertical path of the axes of the rockers relative to the chassis 13 of the vehicle. At their outer ends the arms
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oscillating 11 are forked at 11a and are connected to the upper and lower ends of the consoles 9 by means of pins 11b projecting from the blocks 10b. The oscillating arms 11 are connected to the corresponding consoles 9 on one side of the vehicle and to a longitudinal rocker 14 pivotally mounted at mid-length of the chassis 13 of the vehicle, at 15, or at another location.
The oscillating arms 11 combined with the rockers 7 on the other side of the vehicle are also connected to a longitudinal rocker 14 arranged in a similar manner.
To ensure the longitudinal stability of the vehicle, the ends of the rockers 14 located on each side of the vehicle are interconnected by transverse rockers 16 which are pivoted substantially in the middle of their length, in the longitudinal axis of symmetry of the vehicle chassis.
In the example shown, the oscillating arms 11 combined with each of the rockers 7 are connected to the longitudinal rockers 14 by means of the transverse rockers 16. As shown in the drawings, the ends of each transverse rocker 16 are attached to the arms 17 descending from blocks 10b, as shown in FIG. 3, and near the ends of each rocker 16 the ends of the longitudinal rockers 14 are connected by means of elastic buffers 18 held between caps or buckets of appropriate shape, the longitudinal rockers 14 and the transverse rockers 16 being connected to each other by bolts 19. The arms 17 may be hinged to the blocks 10b by means of additional journals, but when spherical pivots 10 are employed, these additional journals are not necessary.
Since the balanced balances 14 and 16 are protected from all stresses except vertical bending stresses, they are formed in
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the example represented by leaf springs, so as to ensure the required elasticity to the suspension system.
Instead of balances 14 and 16, it is possible to employ alternatively, to accomplish the same functions, bent levers, tension or compression rods, or elastic rods, bars or connecting rods.
The angular position of each pair of wheels and of the corresponding balancers 7 with respect to the corresponding vertical axes 10 is controlled by the steering wheel 20, by a pedal or by another suitable mechanism, the movement of the steering wheel, pedal or the like. being communicated by means of a connecting rod 21 coupled by a lever 22 to angled levers 24 respectively connected to two connecting rods 25 which are coupled to the inner ends of the rockers 7, as shown in FIG. 2. The bent levers 24 are coupled to each other by a connecting rod 26 so that the rotation of the steering wheel 20 causes the four pairs of wheels to turn with respect to the vertical axes of the angle balancers such that if the axes are extended, they intersect at a common point 27 as shown in the schematic view of FIG. 4.
This is achieved by suitably choosing the angle ratios of the levers 24, so as to ensure the required angular movement of the wheels located on one side relative to the wheels located on the other side. In this way, when taking a turn, the tracks or their links are placed on either side of the vehicle according to their correct relative radii of curvature.
A certain play or flexibility in the lateral direction of the catkins constituting the tracks is essential so that the tracks can take the required turn, but in order to prevent an abnormal lateral deviation between the points of
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contact with the crawler wheels, which could occur when attacking an obstacle obliquely and which could do. skipping the tracks from the wheels, the amount of lateral movement between the links or adjacent elements of the tracks can be limited in a specific manner to the amount required for the steering. The direction can be given by the muscular effort alone or, in the case of heavy vehicles, by the intermediary of a servomotor with pneumatic, hydraulic or other energy.
The front or rear wheel of each group of load wheels 5 is arranged to receive the drive of the motor 28 by means of gears or another transmission, or directly. In the example shown, the drive is produced by means of a gearbox 29, a shaft 30 and a differential 31 which is coupled by means of telescoping shafts with universal joints 32 to pinions. 33 meshing with toothed rings 34 integral with the rear wheel of each track, as shown in the drawing.
In order for a vehicle constructed according to the principles set out above to be able, in exceptional cases, to take a bend with a smaller radius of curvature than the possible limit of curvature of the tracks, it may be additionally provided, depending on the requirement. invention of suitable devices such as brakes, clutches or differential gears combined with the differential 31, making it possible to reduce the speed of one caterpillar in relation to that of the other, so as to take the turn partly due to the curvature of the tracks ., part by skidding.
Thanks to the present invention it is possible to im-. take the vehicle in the desired direction by
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at the wheels 5 various angular positions relative to the vehicle frame in a horizontal plane, so that the tracks are forced to follow a curved path and that in most cases it is thus possible to steer the vehicle without skidding, unlike the tracked vehicles known until now.
CLAIMS
1) Tracked vehicle characterized in that the wheels or rollers of the tracks located on either side of the vehicle are mounted so that they can be deflected angularly in a horizontal plane relative to the vehicle frame to register or orient curved caterpillars or their links for specified purposes.